[發明專利]一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法

在審

• 申請號: 202210263134.7
• 申請日: 2022-03-17
• 公開（公告）號: CN114807561A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 鄒春雷;周健;金宇峰;遲宏宵;馬黨參;李月;于航;段德印
• 申請（專利權）人: 大連思泰博模具技術有限公司;鋼鐵研究總院有限公司
• 主分類號: C21D9/00
• 分類號: C21D9/00;C21D1/74
• 代理公司: 北京宣言律師事務所 11509
• 代理人: 李知倫

1.一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：將沖壓模具坯熱裝真空熱處理爐中，將模具坯豎放，以30～50℃/h的升溫速率加熱至800～850℃，保溫1～1.2h，之后調整真空爐加熱溫度至1030～1070℃，模具坯在30分鐘內快速到溫后開始計時，保溫15～25min；

步驟2：采用高壓氮氣冷卻，在不低于5Bar的冷卻壓力下，控制冷速≥50℃/min，將模具坯表面溫度迅速淬到M_S溫度以下20～30℃之間，調整冷卻壓力為0.5～1Bar，待模具坯表面溫度緩降至50～90℃，完成步驟2；

步驟3：接步驟2，模具坯不出爐，模具坯以30～50℃/h的升溫速率加熱至800～850℃，保溫1～1.2h，之后調整真空爐加熱溫度至1000～1030℃，模具坯在30分鐘內快速到溫后開始計時，保溫25～35min；隨后，采用高壓氮氣冷卻，在不低于5Bar的冷卻壓力下，控制冷速≥50℃/min，將模具坯表面溫度迅速淬到M_S溫度以下20～30℃之間，打開爐門，出爐空冷，模具坯表面溫度降低至室溫，完成步驟3；

步驟4：二級深冷處理工序，步驟3完成后，要求沖壓模具坯迅速轉入液氮深冷柜，第一次深冷溫度為-55～-65℃，保溫時間1～1.2h，保溫完成后繼續降溫至-110～-120℃，保溫時間2～2.2h，出爐空冷至室溫，完成步驟4；

步驟5：高溫回火及深冷熱處理工序，模具坯表面溫度升至室溫后，立即回火，與步驟4結束后的時間間隔小于30min；模具坯室溫裝爐，之后隨爐升溫至470～480℃，保溫時間≥2h，計時結束后模具坯出爐空冷至室溫，立即轉入液氮深冷柜，深冷溫度為-73±5℃，保溫時間≥2h，計時結束后模具坯出爐空冷至表面溫度到達室溫；

步驟6：二次高溫回火及去應力工序：按照步驟5完成深冷處理以后，模具坯立即進行第二次高溫加熱回火處理，與步驟5的時間間隔不能大于30min，以室溫裝爐，之后隨爐升溫至480～500℃，保溫時間≥2h，模具坯出爐空冷至室溫，立即進行第二次高溫加熱回火處理，與二次高溫回火結束的時間間隔不能大于30min，以室溫裝爐，之后隨爐升溫至400～410℃，保溫時間≥2h，模具坯出爐空冷至室溫，完成模具熱處理過程。

2.根據權利要求1所述的一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，其特征在于：步驟1中，沖壓模具坯的尺寸為40～80mm(厚度)×250-400(寬度)×580～700mm(長度)，模具為粗加工毛坯，精加工余量為0.8mm～1mm，多塊沖壓模具坯平行放置，(40～80)mm(厚度)×(580～700)(長度)面朝下，間隔應大于1倍厚度。

3.根據權利要求1所述的一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，其特征在于：步驟2中，冷卻壓力范圍為5～6Bar，以降低冷卻過程應力。

4.根據權利要求1所述的一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，其特征在于：步驟3中，真空爐加熱溫度至1010～1030℃后，保溫時間25～30min。

5.根據權利要求1所述的一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，其特征在于：步驟4和步驟5之間間隔小于20min。

6.根據權利要求1所述的一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，其特征在于：步驟6中，模具空冷至室溫后，再次入爐加熱時間間隔小于20min。

7.根據權利要求1所述的一種精密沖壓模具高強韌、低形變真空熱處理方法，其特征在于：所述熱處理工藝適用的冷作模具鋼的鋼種為Cr8Mo2SiV、Cr12、Cr12MoV、Cr12Mo1V。